國小教師將社會性科學議題融入科學教學之行動研究

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(1)國立臺中教育大學科學應用與推廣學系科學教育碩士學位暑期在職進修專班碩士論文. 指導教授：吳穎沺博士. 國小教師將社會性科學議題融入科學教學之行動研究 An Action Research on Implementing SSI-based science instruction in an elementary school. 研究生：陳榮俊撰. 中華民國一○二年七月.

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(3) 謝. 辭. 這是論文完成前的最終階段，也是研究所最後一項作業，此時百感交集，回首研究所的求學路程，真是困難重重。記得大學畢業那一年，考研究所結果是備取，之後就一直好幾年是備取，即使考上了卻因工作、課業兩頭忙，導致健康出現警訊而休學。最終在四年前的暑期在職專班因備取而錄取了，至今仍無法置信自己終於完成了十幾年來所追求的人生階段目標。這一路走來的點點滴滴，因為有師長們的辛勤指導、朋友夥伴的協助以及家人的支持與諒解，我研究生的生涯才能告個段落，此時感恩之情真是筆墨難以形容！首先，要特別感謝讓我在研究生涯中沒有留下遺憾、能盡到研究生應有本分與態度的指導教授－吳穎沺博士，他在我的學習過程中，扮演著我在天堂遇到的「魔鬼」，也是在地獄遇到的「天使」雙重角色，他總是不厭其煩的指導我、叮嚀我，甚至經常犧牲假期時間來逐一修正我的論文內容，然而在跟隨老師學習的時光中，除了論文的寫作之外，同時也透過老師的身教與言教，讓我深深體會到教學與作研究應有的責任與態度，這也成為了我日後在教學上最寶貴的資產。同時，我也要感謝李松濤老師及邱國力老師，有你們提供專業又寶貴的建議，讓我的論文更加完善，尤其李松濤老師所叮嚀的凡事要以成為「only one」為目標，因為「only one」就會是「 number one 」。我還要感謝研究團隊所有的夥伴－朝升、世銘、潁慧、玉萍、銘傳、佩潔、懿歆……，因為有你們無私鼎力的相助，讓我的研究生活不再孤單，而能充滿希望，謝謝你們陪伴與關心。此外，也要感謝我 63 位孩子，因為有你們的協助與參與，我的論文才能持續下去；更要感謝學校同事兼研究所同學陳玲，因為有妳的全力協助與鼓勵，讓我的論文在最後階段才得以順利完成，我會永遠記得這段大家相互扶持、快樂又充實的研究時光。謝謝我親愛的家人－阿爸、阿母、老婆、女兒，謝謝你們的體諒與支持，讓我在四年的暑假中得以無後顧之憂、全力衝刺課業與寫作論文，成就我這原本遙不可及的夢想，謝謝你們的包容與關心。最後，感謝所有這些日子以來祝福我、幫助我的親朋好友與同事！因為你們的關懷與掌聲，讓我這次的學習旅程終於能夠圓滿的謝幕，謝謝大家！榮俊謹誌 2013.7.

(4) 國小教師將社會性科學議題融入科學教學之行動研究. 摘要本研究旨在增進研究者即教學者本人對於社會性科學議題（SSI）教學之專業知能。本研究參與之學生為不同學年度之六年級學童 32 位與五年級學童 30 位，但皆為研究者的級任班級學生；教學者在此行動研究前曾參與為期 22 週的社會性科學議題工作坊。在此次行動研究中，分別以社會性科學議題之基因改造食品、核能發電廠、臺中企鵝館為教材內容，藉由小組討論與角色扮演之海報、Power Point（ppt）簡報、行動劇表演，以及問卷調查、活動學習單之填寫等教學策略，增進學生在非制式推理能力與內容知識之理解，透過歷經三次循環之教學活動，探討研究者在社會性科學議題教學之專業成長變化情形。在行動研究歷程中，研究者將每一次循環教學實施過程前後之資料，進行整理與分析並從中發現問題，用以檢視自我在教學實務、教學活動設計，以及對社會性科學議題教學之反思與觀點，其目的除了做為下一次循環的教學活動設計與教學實務改進的依據，也說明教學者於每一循環教學活動前後的成長轉變。本行動研究發現教學者實施社會性科學議題融入科學教學之行動研究時，除了可提昇學生各種（非制式推理思考、做決定、學科內容知識等）學習成效之外，同時教學者在經過三個循環教學活動之後，教學者本身無論是對於社會性科學議題教學的信念、課程設計或是教學實務方面都顯現專業成長，故行動研究也是提升教師專業知能的良好模式之一。. 關鍵字：行動研究、教學教師專業成長、社會性科學議題. i.

(5) An Action Research on Implementing SSI-based science instruction in an elementary school Abstract With an action research method, this study reported a science teacher’s progression regarding the SSI-based instruction, including designing learning activities, teaching practices, and assessment practices. The teacher, as the researcher of this study, designed and implemented three rounds of SSI-based learning activities in a different class with 32 and 30 students, and the students’ informal reasoning ability was highlighted as the important outcomes derived from the SSI-based learning activities. Various teaching strategies, including role-playing, voting, and online inquiry, were used in the SSI-instruction. Multiple data was collected in this study, including group discussions, tape-record interviews, questionnaires and learning sheets. The collected data was analyzed qualitatively and synthesized. Through the action research, the teacher’s pedagogical content knowledge progressed during the period of the SSI-based instruction. Based on the author’s reflection on the three-round action research, this study also provided suggestions for teachers interested in SSI-based instruction.. Keywords: action research, professional development of teachers, socio-scientific issues. ii.

(6) 目. 次. 摘要 ...................................................................................................................................... i Abstract ............................................................................................................................... ii 目次 .................................................................................................................................... iii 表目次 ................................................................................................................................ vi 圖目次 ............................................................................................................................... vii 第一章緒論 ....................................................................................................................... 1 第一節研究背景與動機 ........................................................................................... 1 第二節研究目的........................................................................................................ 3 第三節名詞解釋........................................................................................................ 4 第四節研究範圍與限制 ........................................................................................... 5 壹、研究範圍 ...................................................................................................... 5 貳、研究限制 ...................................................................................................... 5 第二章文獻探討 ............................................................................................................... 6 第一節社會性科學議題之意涵 ............................................................................... 6 壹、社會性科學議題的定義 .............................................................................. 6 貳、社會性科學議題的特性 .............................................................................. 7 參、社會性科學議題的範圍 .............................................................................. 8 第二節社會性科學議題與其教學的相關性 ......................................................... 10 壹、社會性科學議題教學之重要性 ................................................................ 10 貳、社會性科學議題之教學策略 .................................................................... 11 參、社會性科學議題之學習成效 .................................................................... 13 第三節教師專業成長.............................................................................................. 18 壹、教師專業成長之意義 ................................................................................ 18 貳、教師專業成長策略 .................................................................................... 19 參、教師在社會性科學議題教學之專業成長 ................................................ 22 第四節行動研究與教育意義 ................................................................................. 25 壹、行動研究的定義 ........................................................................................ 25 貳、教師行動研究的特性 ................................................................................ 25 參、行動研究的實施步驟 ................................................................................ 26 肆、行動研究對教師專業的重要性 ................................................................ 26 第三章研究方法 ............................................................................................................. 28 第一節研究情境與研究參與對象 ......................................................................... 28 壹、研究情境 .................................................................................................... 28 貳、研究參與對象 ............................................................................................ 29. iii.

(7) 第二節研究架構與研究流程 ................................................................................. 31 壹、研究架構 .................................................................................................... 31 貳、研究流程 .................................................................................................... 31 第三節教學活動設計.............................................................................................. 36 壹、社會性科學議題之教案單元設計 ............................................................ 36 貳、教學策略之運用 ........................................................................................ 37 參、教學活動之安排 ........................................................................................ 38 第四節資料收集與處理分析 ................................................................................. 39 壹、資料收集 .................................................................................................... 39 貳、資料處理分析 ............................................................................................ 42 第四章研究結果與討論 ............................................................................................... 45 第一節第一循環之教學活動歷程 ....................................................................... 45 壹、行動研究之準備階段 ................................................................................ 45 貳、教學活動實施過程與過程中的省思 ........................................................ 56 參、完成整個循環教學活動後之省思成長 .................................................... 65 肆、小結 ............................................................................................................ 71 第二節第二循環之教學活動歷程 ....................................................................... 72 壹、第二循環教學前行動策略的修改 ............................................................ 72 貳、教學活動實施過程與過程中的省思 ........................................................ 81 參、完成整個循環教學活動後之省思成長 .................................................... 87 肆、小結 ............................................................................................................ 92 第三節第三循環之教學活動歷程 ....................................................................... 93 壹、第三循環教學前行動策略的修改 ............................................................ 93 貳、教學活動實施過程與過程中的省思 ...................................................... 103 參、完成整個循環教學活動後之省思成長 .................................................. 110 肆、小結 .......................................................................................................... 116 第四節教師專業成長.......................................................................................... 117 壹、教學者對教學實務過程的反思成長歷程 .............................................. 117 貳、教學者對教學活動設計理念之調整 ...................................................... 119 參、教學者對社會性科學議題教學觀點之改變 .......................................... 120 肆、教學者對社會性科學議題教學專業知能改變情形之歷程 .................. 121 伍、小結 .......................................................................................................... 123 第五章結論與建議 ..................................................................................................... 124 第一節結論.......................................................................................................... 124 壹、社會性科學議題教學之準備與實施流程 .............................................. 124 貳、社會性科學議題教學之規劃與注意事項 .............................................. 124. iv.

(8) 第二節建議.......................................................................................................... 128 壹、對於教師進行行動研究 .......................................................................... 128 貳、加強對社會性科學議題的認識 .............................................................. 128 参、對於實施社會性科學議題之教學課程時間 .......................................... 129 参、對未來研究之建議 .................................................................................. 129 參考文獻 ......................................................................................................................... 131 附錄 ................................................................................................................................. 138 附錄一：第一循環教學活動設計 ......................................................................... 138 附錄二：第二循環教學活動設計 ......................................................................... 147 附錄三：第三循環教學活動設計 ......................................................................... 158 附錄四：第一循環教學活動學生填寫學習單、心智圖、海報之情況 ............. 173 附錄五：第二循環教學活動學生填寫學習單、心智圖之情況 ......................... 176 附錄六：第三循環教學活動填寫學習單、心智圖、問卷調查之情況 ............. 179 附錄七：本行動研究教學者與科學教育專家討論內容 ..................................... 183 附錄八：本行動研究教學者與科學教育教師討論內容 ..................................... 188. v.

(9) 表目次表 3-4-1 資料類型與收集之時間點 ................................................................................ 41 表 3-4-2 本行動研究之研究目的與資料來源間的對應關係 ........................................ 42 表 3-4-3 本研究資料處理的代碼及意義 ........................................................................ 43 表 4-1-1 教學者在參與工作坊後與實施社會性科學議題第一循環教學後之專業知能改變情形 ....................................................................................................... 71 表 4-2-1 第二循環學習單活動單之調整內容與目的 .................................................... 78 表 4-2-2 教學者在實施社會性科學議題第二循環教學後之專業知能改變情形 ........ 91 表 4-3-1 第三循環學習單活動單之調整內容與目的 .................................................. 100 表 4-3-2 教學者在實施社會性科學議題第三循環教學後之專業知能改變情形 ...... 116 表 4-4-1 教學者實施社會性科學議題教學之專業知能改變情形 .............................. 121 表 5-1-1 研究者建議實施社會性科學議題教學活動規劃之檢核表 .......................... 127. vi.

(10) 圖目次圖 2-3-1 影響教師專業改變之因素 ................................................................................ 24 圖 2-4-1 行動研究的實施步驟 ........................................................................................ 26 圖 3-2-1 研究架構圖 ........................................................................................................ 31 圖 3-2-2 教學者依據相關理論繪製「社會性科學議題教學」之心智圖 .................... 33 圖 3-2-3 研究流程圖 ........................................................................................................ 35 圖 5-1-1 研究者建議實施社會性科學議題教學活動之流程圖 .................................. 126. vii.

(11) viii.

(12) 第一章緒論本章將說明本研究之研究動機與背景，以及所要探討的研究目的、研究範圍與研究限制，並對本研究相關重要名詞予以定義與解釋。. 第一節研究背景與動機現今公民生活在科技發達與資訊無遠弗屆的環境中，科技產品已經成為生活的一部分，相對在享受科技產品所帶來的便利性時，其所隨之衍生的相關社會議題也伴隨而來，例如：現今人手一支的科技產品-手機，帶來了快速簡便的通訊，但其所傳遞訊號的電磁波對人體健康的影響也是社會大眾所關注的議題。而類似上述的議題，經常是具有爭議性與兩難的特性，並且沒有明確的解決方式（Sadler, 2004）；因這些議題本身結構是不良的、開放的、複雜的、具價值導向的，也受到個人的立場、態度與道德等因素，而可能有好幾個不同的解決方案（Sadler, 2006）。這類議題的討論範圍涵蓋多種不同領域，除了科學與社會的面向外，也常涉及政治、經濟、宗教乃至於道德等（Levison, 2006）。這就是許多國內外學者所重視的社會性科學議題（socioscientific issues, SSI）。這類議題關係到社會的整體利益（Acar, Turkmen & Roychoudhury, 2010）。當現代公民在面對越來越多的科技、經濟與環境的衝突時，培養其參與公共議題的能力，且能夠在這些議題上陳述意見，並透過集體的決策來解決爭議，首先必須對這相關的議題有基本的認識和理解（黃俊儒， 2008; Gray & Bryce, 2006; Eggert & Bogeholz, 2010; Klosterman & Sadler, 2010）。在我國國民中小學九年一貫課程綱要中，自然與生活科技領域基本理念說明「科學的社會議題」所蘊含的精神：「我們應該了解科學與技術的發展對人類生活的影響，並學會使用和管理科學與技術，以適應現代化的社會生活。」另外在課程目標中也提及「能藉由資料蒐集或小組討論之方式，對科學社會議題進行批判思考察覺，試探人與科技的互動關係，並做科學性的理解與研判」（教育部，2008）。也有學者指出若能對社會性科學議題的種類及範圍詳加瞭解，將更有助於探討科學與社會之間的相互關係，進而瞭解社會性科學議題本質或形成. 1.

(13) 決策的相關意願（Oulton et al., 2004）。現今世界各國無不以提升全民的「科學素養」為首要目標（例如：AAAS, 1990, 1993），同時在國內外學者的教學研究中，皆顯示在教學中融入社會性科學議題可以促進學生的探究（inquiry）、非制式推理（informal reasoning）、批判性思考（critical thinking）、論證（argumentation）、做決策（make decision）、理解科學本質（Nature of Science）等能力的發展（林樹聲、黃柏鴻，2009; 劉湘瑤、李麗菁、蔡今中，2007; Acar et al., 2010; Eggert & Bogeholz, 2010; Malin, 2011; Wu & Tsai, 2011）；另外教師在實施社會性科學議題也會對自我的專業成長（Professional development）有所助益（林樹聲，2006; 林樹聲，2007; Gayford, 2002; Gray & Bryce, 2006; Wu & Tsai, 2010）。由上述可見，將社會性科學議題融入科學教學有其顯著的重要性。既然在科學教育課程中納入社會性科學議題已是目前科學教育重要目標，也存在著不可忽視的教育功能（林樹聲、靳知勤，2012）。然而，相對的卻只有少數的教師將社會性科學議題融入單元課程中或做課程延伸的教材（Gayford, 2002; Eggert & Bogeholz, 2010; Day & Bryce, 2011; Lee & Witz, 2009），同樣的，國內對於社會性科學議題與科學課程結合的教學設計或者相關研究也並不多見，正處於初步萌芽發展階段。而研究者本身為國小教師，在教學經驗中深刻的體會出，若教學課程無法與學生的生活相互結合，並且制式的課程講述方式較無法引起學生的學習動機與興趣，故想要改變自己目前的教學模式，選擇利用「社會性科學議題」融入科學教學課程中，藉以提昇學生的學習興趣。但研究者如同一般的科學教師，並沒有「社會性科學議題」的教學經驗，所以想透過自我行動研究，藉以提昇自我在「社會性科學議題」融入科學教學之專業知能與課程設計能力，並增進學生的學習成效。. 2.

(14) 第二節研究目的教師行動研究之目的是為了解決教學時所遇到的困難，而藉由教師在教學前、後的反思，對自己的教學知能與教學信念進行檢討，並從中獲得解決問題的實務經驗，促進自我在教學專業上的成長。因此，基於上述的研究動機，本研究目的在透過三個單元循環的社會性科學議題之教學行動研究，來增進教學者本身對於社會性科學議題課程設計與教學上之專業能力的成長。. 3.

(15) 第三節名詞解釋壹、社會性科學議題（socioscientific issues；SSI）隨著科學及科技的發展，現代公民在日常生活中常會遭遇許多與科學概念或科技相關的社會議題，例如：生物複製、全球暖化與核能發電等。這些議題中科學面向及社會面向等因素均扮演核心的角色，科學與社會顯現出相互依賴的本質，而這些議題被稱為「社會性科學議題」（Sadler, 2004）。. 貳、教師專業成長（Professional development of teachers）教師職業是一種專業性工作，教師專業成長是指教師在其教學生涯中，為使個人的教學技能、學生輔導、人際溝通等方面能夠與時俱進，便主動的、積極的、持續的參加各種正式與非正式的學習活動，以促進自我信念實現的動態歷程。本研究的教師專業成長是指教師在透過三個單元循環的社會性科學議題教學過程中，教學者在「社會性科學議題」教學信念的提升與教學活動設計專業能力的成長。. 參、行動研究（Action research）行動研究將傳統分立的「行動」與「研究」兩者加以結合，主張實務工作者應該進行研究，以改進本身的實務工作（蔡清田，2007）。行動研究的程序，包括指出確定所要研究的問題領域焦點，規劃解決問題的行動方案，尋求合作、採取行動、實施監控與蒐集資料證據，並進行評鑑與回饋（蔡清田，2000）。本行動研究，研究者期望自我能透過行動研究的過程，對「社會性科學議題」之教學更具信心，並對其教學活動設計更具實務經驗。. 肆、非制式推理思考（Informal reasoning）在面對一些缺乏明確解決方式，具有開放性特質，結構鬆散（illstructured）且具有爭議性的複雜議題時，每個人抱持的前提不同，而影響到之後的推論結果亦可能不相同，此時所運用的推論方式便是非制式推理（Sadler, 2004）。. 4.

(16) 第四節研究範圍與限制壹、研究範圍本研究以研究者即是教學者之行動研究方式進行，且以研究者所任教的臺中市某小學六年級 32 名學生與隔年的五年級 30 名學生為教學對象，實施社會性科學議題教學活動，來探討自我在設計與進行社會性科學議題教學時應具備的專業知能與應注意的事項。. 貳、研究限制本行動研究教學對象為研究者任教班級之學生，研究過程中所教學的社會性科學議題，以研究者認為國小高年級學童必須具備的科學知識為素材，研究過程中收集的資料為學生的學習回饋與教學者的省思，研究結果除了提供教學者自我在教學實務上的改進與建議之外，也可提供未來有意從事相關教學活動的現場教師作為參考。然而行動研究的目的是為解決研究者在教學上遇到的問題，或是提升研究者本身的專業知能，因此研究結果僅供解釋研究個案。. 5.

(17) 第二章文獻探討依據研究目的，本章共分三節，針對「社會性科學議題之意涵」、「社會性科學議題與其教學的相關性」與「教師專業成長」等相關文獻進行探討。. 第一節. 社會性科學議題之意涵. 科技的應用對人類社會的影響，往往因不同的角色或立場就會有不同的看法，因此產生爭議，這是因涉及判斷爭議的證據和資料尚不完整，而讓結果的取捨呈現出兩難的局面，而形成難以達成解決問題的共識（Sadler, 2004）。本節將依「社會性科學議題的定義」、「社會性科學議題的特性」、「社會性科學議題的範圍」等三部分加以說明。. 壹、社會性科學議題的定義科技不斷的進步，科技產品已經廣泛融入人類的日常生活中，甚至成為不可或缺的必需品。然而由科技引起的相關問題，如複製人、基因改造食品、全球氣候變化等，因為個人的生長環境、文化背景、立場、態度的不同，導致解決的方式也有所差異，無法達成共識，於是產生爭議，問題因而無法解決，就演變成為具爭議性的社會議題，諸如此類的議題且就被稱為「社會性科學議題（socioscientific issues, SSI）」（Lee & Witz, 2009; Kolstø, 2006; Sadler, 2006; 林樹聲，2006）。社會性科學的議題本質上是關係到社會的整體利益，由於每個社會群體與個人都根據自己的立場、態度、道德與利益，來作議題解決的價值判斷（Acar et al., 2010），因此爭議性問題通常蘊含二個以上不同的觀點，而探討議題時所使用的知識是豐富多元的，具有「跨學科領域」與「複雜、開放和不確定」的特質，因為沒有明確的答案與解決方式，而經常會陷入兩難的困境（Klosterman & Sadler, 2010）。換言之社會性科學議題通常是有「爭議性」、「結構不良」的特質，這意味這些議題是開放式的問題，受到各種不同的多重觀點以及有各種不同的解決方案（King & Kitchener, 2004）。然而近年來社會性科學議題逐漸引起國際間的注意，這些議題經常是源自於科技發展和. 6.

(18) 環境之間的問題，像是基因工程、全球氣候變遷等議題。故「社會性科學議題」是連結社會與科學之間的通道，也因科技發展所衍生的社會議題，必須提出討論，並作出對議題的決定方案（Sadler & Donnelly, 2006）綜合以上所述，可知社會性科學議題源自於科技的發展與應用所產生的社會議題，是一種複雜且開放的問題，因為包含著許多不同層面與角度的觀點，並且對他人所提出的看法，會因人而異而有不同的解讀與認知，因此沒有絕對的解決方案或結論，但社會性科學議題關係到社會的整體利益與未來發展，社會大眾有必要去瞭解這些與生活息息相關的議題，對議題進行各項評估，並作出適合的選擇方案。. 貳、社會性科學議題的特性社會性科學議題本身因涉及的層面相當廣泛，無法單純依靠科學方法來解決，而社會大眾面對資訊不充足，且需做決定時，除了理性的運用自己的認知加上客觀的分析之外，也會考慮自己本身與該議題的關聯性，故皆涉及情意方面的推理與判斷（林宗進、林樹聲、陳映均，2010）。換言之，社會性科學議題的特點是複雜的，同時也缺乏正確的答案，各種意見也涉及到道德價值判斷、各項風險評估和成本效益分析（Ideland, Malmberg & Winberg, 2011）。同時 Kolstø（2006）就指出不管是社會大眾或者是專家學者，對於社會性科學議題的看法不一致時，就會出現爭議，這也是爭議性議題存在的主要原因。故無論社會大眾所採取的是積極的處理或者是消極的面對，社會性科學議題對科學與社會的影響無庸置疑將會持續出現和發展，這主要是因為這幾年來醫學科學與分子遺傳學不斷的蓬勃發展所影響（Sadler, 2004）。社會性科學議題是典型的結構不良的議題（Levinson, 2006），當對議題作理性的判斷時，所需的資料是複雜、多元的，且往往是沒有定論的（劉湘瑤、李麗菁、蔡今中，2007; King & Kitchene, 2004）。也因對於爭議的解決方法各有不同的主張、理由和論述，而這些理由和證據彼此之間是不相容或沒有交集的，所以形成可討論的空間，也因此具有「開放、兩難、結構不佳」等特色（Sadler, 2004）。由於這些議題在本質上難以界定，因此往往沒有一定或明確的. 7.

(19) 答案或解決方式（Acar et al., 2010; Eggert & Bogeholz, 2010）。以下針對上述國內外學者對社會性科學議題特性之看法，整理如下（Sadler, 2004; 林樹聲、黃柏鴻，2009; 劉湘瑤、李麗菁、蔡今中，2007）： 1.是受到大眾關切的公共議題，影響人類的生活品質與社會大眾利益的。 2.結構不良的、複雜的、開放的、多元的。 3.涉及的層面相當廣泛，與個人價值、倫理道德、及社會文化等因素環環相扣。 4.不同的個人或團體有不同的立場，彼此之間缺乏共識，故往往是沒有定論的。 5.涉及判斷爭議的證據和資料仍不完整。 6.實際應用的結果和預測皆以機率做出發，並非絕對的肯定。從上述可得知，一個議題之所以會有爭議，主因是涉及問題解決的社會團體，往往會以自身的立場、觀點和利益做出發，各自提出解決爭議的方案。由於支持這些方案背後的價值觀不同，因而導致問題解決上不僅缺乏交集，而且會因為無從比較而形成對立，結果造成人們在抉擇解決方案上的兩難（Oulton et al., 2004）。然而問題又必須被解決，就會引發彼此的衝突，社會爭議因而跟著浮現（Eggert & Bogeholz, 2010 ; Sadler & Zeidler, 2004）。. 参、社會性科學議題的範圍民主化發展過程中，社會存在許多的議題，其中最引起人們注意的莫過於現代科技衝擊社會所引起的科技發展議題，其對人類影響已經由經濟生活層面擴展到倫理價值理念層面（王鼎銘，2001）。社會性科學議題的議題或事件可以是地方性的，如工業區的開發；或是全國性的，如核能發電廠的興建；或是全球性的，如臭氧層破壞與溫室效應及酸雨環境議題（Gayford, 2002; 靳知勤，2002）。林樹聲（2004）依據議題內容的屬性分類為： 1.環境生態：如核廢料、熱帶雨林的破壞。 2.倫理道德：如動物實驗、基因複製技術等。 3.人類健康：如基因食品的食用、電磁輻射的危害等。. 8.

(20) 4.資源利用方式的選擇：各種能源利用的利與弊、自然資源的使用與枯竭等。而劉湘瑤等人（2007）對以社會性科學議題為主題的實徵研究分類為： 1. 地方性環境問題，如自然資源利用和環境管理等人類行為對自然的影響。 2.環境價值與正義，如實驗動物的動物權。 3.全球性環境問題，如能源開發使用、氣候變遷、臭氧層破壞。 4.與醫學和生物科技有關的基因倫理等題材。綜觀所述，這些議題同時兼具科學與社會中各個層面的爭議，影響的區域可能是地方性、全國性或是全球性，涉及整體的社會層面，故爭議性議題的題材不僅多元且豐富，幾乎所有。而這些爭議性議題若要能具體及的議題，皆起因於科技發展所造成的爭議（林樹聲，2004）有效的實踐，最終仍須落實在公眾對於相關議題的理解及認識程度上（黃俊儒，2008）。. 9.

(21) 第二節社會性科學議題與其教學的相關性近年來，社會性科學議題越來越受到科學教育者的重視（Sadler, 2004），也有越來越多的科學教育者針對「社會性科學議題」的相關議題進行研究。本節將依「社會性科學議題教學之重要性」、「社會性科學議題教學之教學策略」、「社會性科學議題教學之學習成效」等三部分依序說明。. 壹、社會性科學議題教學之重要性在我國中小學九年一貫課程綱要「自然與生活科技學習領域」中，指出「我們應該了解科學與技術的發展對人類生活的影響，體會個人生活與科技的互動關係，學會使用和管理科學與技術以適應現代化的社會生活，對於科學相關的社會議題，做科學性的理解與研判」；另外在「社會學習領域」也指出「在探討『科學、技術、與社會』過程中，科技的研究與運用，應受專業倫理、道德或法律的規範」，而透過社會性科學議題的教學可培養出學生的批判、創造等各種能力，並且獲得處理事務、解決問題的能力（教育部，2008）。換句話說，若能在科學教室中討論科技爭議的問題，除了豐富教學與課程的內容外，同時也增加學生學習科學的動機、促進了解科技爭議的社會本質、提升表達與傾聽和批判思考的能力、發展未來公民表現科學與民主的素養，間接地也促成學生未來能關心社會，對爭議性議題採取適當的民主行動（林樹聲，2004）。而世界各國無不以提升全民的「科學素養」做為科學教育的首要目標（例如：AAAS, 1990, 1993）。同時Gray & Bryce（2006）; Sadler（2004）; 林樹聲（2004）; 靳知勤（2002）也指出「社會性科學議題教學是一項很好的教學方式，可以用來提升學生的科學素養。」除此之外，許多科學教育學者都將「如何增進學習者在面對處理社會性科學議題時，做出適當決策的能力」視為科學教育改革的重要目標之一（Acar et al., 2010; Sadler, 2004;Sadler & Fowler, 2006）。而Acar et al.,（2010）、Gray & Bryce（2006）、Kolstø（2000）、Oulton, al.,（2004）認為未來的公民必須具備科學素養，培養參與公共議題的能力，參與論證和決策，並且能夠. 10.

(22) 在這些議題上發表意見，透過集體的決策來解決爭議，對於爭議性議題進行有效且實際的認知與理解，同樣的Gayford（2002）也提到利用社會性科學議題作為教材，是希望學生能藉由其教學獲得正確的價值觀，並且得到創造及批判能力。換言之，為了培養學生的思考能力，在課堂中針對當今科學問題實施教學活動，進行社會性科學議題之討論是有其必要性，因不僅具有成效，而且豐富了原先的課程內容、增加師生討論及同儕互動情感交流的機會（林樹聲，2004）。從上述各學者的看法中可以得知，如果在科學教學課程中納入社會性議題之教學，不只可以增進學生對於科學知識的理解與培養能力之外，對於個人科學的觀點與態度也有所助益，同時也可增加師生以及同儕彼此間相互討論的機會. 貳、社會性科學議題之教學策略在我國中小學九年一貫課程綱要的「自然與生活科技學習領域」中，說明在各種教學方法中，能藉由資料蒐集或小組討論，使學生參與討論、發表自己的看法，對社會性科學議題進行批判思考，以培養出批判、創造等各種能力（教育部，2008）。而教師進行「社會性科學議題教學」時，除了在挑選議題上需注意學生背景與文化外，還需要適當的教學策略加以配合，來達到教學目標。以下就近年來國內外主要科學教育期刊，整理針對「社會性科學議題教學」之教學策略相關研究如下：. 一、角色扮演因社會性科學議題是發生在生活中的議題，因此在社會性科學議題教學活動，讓學生分別以不同的角色立場來進行思考，設身處地的表達不同的論點，藉以建立學生在這議題中的觀點，因此，林樹聲（2007）表示如果教師充分的運用角色扮演的策略，讓每一組學生扮演一個角色，針對是否贊成基因改造食品問世先做討論，再以該角色立場發言，而在各個角色都報告結束後，各組可以針對不同角色的發言內容，提出質疑和答辯，結果出現了精彩的答辯，學生反應熱烈，也更加肯定角色扮演在社會性科學議題教學中對學生的影響。換句話說，. 11.

(23) 對於所扮演角色之立場及觀點的瞭解，也是重要的教學環節，因此對於知識與概念的理解、資訊和證據的使用，以及民主素養的培養皆有所助益（Zeidler et al., 2009）。. 二、團體討論與合作學習在社會性科學議題的教學中，團體討論是經常使用的教學策略之一，不論是全班或是小組成員的討論，在過程中皆能幫助澄清問題外，透過社會性科學議題的爭議性及不確定性之特性，可以讓參與者學習如何整理自己的觀點、發表自己的看法，並培養尊重別人意見的情操（Albe, 2008; Zeidler et al., 2009; 林樹聲、黃柏鴻，2009）。同時Oulton et al.,（2004）指出在科學教育課堂中，透過成員之間的討論活動是一種有效的教學策略，這種教學策略是請參與的學生依據資訊與證據來進行說明與討論，是一種適合做為引導學生反思及價值澄清的教學策略。. 三、實地參觀與調查這樣的教學策略，所測出的行動力將更有可能是自發性的、較接近真實世界的。讓學生真正進入發生社會性科學議題的現場，針對該議題相關的人、事、物進行訪談及觀察，讓學生有親身體驗的機會，以獲得最真實的觀點。黃俊儒（2006）說明學生可經由實地的環境勘查及攝影，呈現出議題的真相，並在事後從學生的訪談中，可得知學生藉由此次的教學活動，可以更深入的了解該議題。Jiménez-Aleixandre & Pereiro-Muñoz（2002）就以西班牙北部高中生為對象，以「濕地環境管理」為議題，探討38 位學生在歷經實地調查後，所得到的知識和技能作為決策與論證之基礎，結果發現學生在做決策與論證時並不僅侷限於科學證據或對科學概念的理解，個人的價值判斷也是相當重要的影響因素。由此可知進行自然體驗及環境議題的勘察，有助於學生將課堂上抽象的認知概念轉換成真實的感受（許世璋、高思明，2009）。. 四、閱讀與寫作策略閱讀與寫作是學生對於新的訊息進行理解、消化與綜合，成為自己思想及應用在生活上的基本能力之一（靳知勤，2002），故教學者可從書籍或報章雜誌中摘錄文章或報導，提供學生閱讀，並做為課堂討論的題材，如此會讓學生對於社會性科學議題的感受更深入，藉以達到預定的教學目標。靳知勤等人（2010）就以國小高年級學童回答鑲嵌於生物複製議題讀. 12.

(24) 寫單內的閱讀理解與短文撰寫題目，隨後進行該議題的引導式TAP（Toulmin's Argument Pattern）細格填寫作為研究，發現閱讀理解程度的前後測之間未達顯著差異。另外Sadler （2004）在以「地球暖化」為議題進行閱讀教學時，發現將近一半（53％）的高中學生，無法辨認資料、證據並解釋數據，藉此來支持個人立場的論點。換言之，學生在處理眾多社會性科學議題學習資料時，大多從個人的興趣以及社會的經濟利益方面等作為依據，只有少數學生會從科學的角度來進行分析，也因此，進行社會性科學議題教學時，可以考慮以學生生活周遭相關的議題進行教學。另外如Dori et al.,（2005）; Kolstø et al.,（2006）及許世璋（2003）等亦有利用閱讀策略進行相關研究。. 五、非制式推理、辯論與論證這種教學策略是當學生面對一個事件的情境時，要能發表自己的想法與意見，而在過程中學生必需進行思考、推理以及判斷等活動，以形成個人對此事件的觀點。林宗進、林樹聲、陳映均（2010）將參與受測的大學生，分為生物主修與非生物主修兩組，結果發現在基因改造作物議題論證上，生物主修學生優於非生物主修學生的表現。另外靳知勤等人（2010）認為在學校教育中設計適合學童的非制式推理方式，與探討其實施成效，相形更為重要。而社會性科學議題因具有爭議之特性，足供引發對話與討論，是適當的教學題材。而Wu & Tsai（2010）研究調查了68名高中學生根據個人的科學認識觀和認知結構，在核能發電議題中，預測學生非制式推理的能力，結果發現學生的科學認識觀與認知結構，是影響他們的非制式推理的能力的最重要的因素。其他如Jiménez-Aleixandre & Pereiro-Muñoz （2002）; Sadler & Donnelly（2006）等也有進行過相關研究。從上述的相關研究中可知，目前應用於「社會性科學議題教學」的主要教學策略除了一般較常見的講述法外，還包括「角色扮演」、「團體討論與合作學習」、「實地參觀與調查」、「閱讀與寫作策略」、「非制式推理、辯論與論證」等教學策略，而這些教學策略亦可視實際情況採取單一或混合應用。. 參、社會性科學議題之學習成效. 13.

(25) 我國中小學九年一貫課程綱要的「自然與生活科技學習領域」基本理念中，說明在科學活動中需培養出學生的批判、創造等各種能力，使他們獲得處理事務、解決問題的能力（教育部，2008）。而劉美慧（1998）與林樹聲（2004）就指出在科學課堂中討論爭議性科技議題，具有「促進學生了解科技爭議的社會本質」、「幫助未來公民展現民主素養與社會責任」、「提升學生表達、傾聽和批判思考的能力」等功用。而國內外學者對社會性科學議題教學之學習成效相關研究成果也不少; 另外，還有學者 Eggert & Bogeholz（2010）也表明學生對社會性科學議題的決策能力是世界各地最重要的科學教育方向，因學生在面對社會性科學議題時，他們必須對議題進行論證或作出最後的決策，所以此情境被視為真實世界的問題，是成為具有科學素養與知識的公民而做的準備，故藉由社會性科學議題的教學，除了可培養學生的決策能力之外，亦可讓學生去探討科技應用所帶來的價值倫理觀。綜合上述提到進行社會性科學議題教學不僅可以增加學生對科學知識之理解，亦可培養學生相關科學技能與倫理道德觀，因此，以針對相關的學習成效做為分類的依據，分析國內外主要科教期刊有關社會性科學議題之相關文獻，分別加以整理如下：. 一、內容知識與概念理解方面學生在進行社會性科學議題的相關活動時，必須先對這個議題本身的相關內容知識有所理解，才能做出評估、判斷，決策。故進行這樣的教學時，能有效增進學習者的知識理解。 Klosterman & Sadler（2010）指出實施社會性科學議題課程，對發展學童的科學知識內容有明顯的成效。而Lewis & Leach（2006）研究200名14到16 歲學生對於基因科技在社會中的運用，發現學生對於科學知識的理解會影響個人對議題的推理與判斷，換言之，如果想要讓學生進行有意義的學習，首先必須讓學生在討論前理解相關的知識內容。. 二、非制式推理（informal reasoning）、辯論與論證（argumentation）的能力 Sadler（2004）表示非制式推理經常涉及複雜且缺乏明確解決辦法的問題，而社會性科學議題的特性足供引發對話與討論，是適當的教學題材，正符合這樣的需求，例如：Wu & Tsai （2010）就利用社會性科學議題具有開放、複雜和不確定性的特質來檢視高中生的非正式推. 14.

(26) 理能力。另外Kuhn（1993）也指出「非制式推理思考」應該被視為是一種「論證」的過程。學生若能表現出論證的能力，不僅表示他能掌握一些科學語言的使用，也表示他能應用此種高層次思考能力去檢視訊息或與他人做溝通（林樹聲、黃柏鴻，2009），此點呼應Sadler & Fowler （2006）學生對社會性科學議題科學知識內容有更多了解的受試者，其論證能力就較佳的結果。另外，林樹聲與黃柏鴻（2009）國小六年級學生在經歷社會性科學議題「興建高速鐵路」之知識建構過程後，探討不同學業成就學生的論證技能之差異與改變，結果發現就以提出論點與反論點而言，多數學生在經歷論證知識與議題背景知識的建構後，能提出更為精煉的論點。. 三、做決策（decision- making）的能力在民主社會中，對於議題的表達與主張是非常重要的，因這會影響決策的品質（Kolstø, 2001），而社會性科學議題，不管在科學層面與社會層面皆是重要的議題（Sadler & Zeidler, 2004）。在Jiménez-Aleixandre & Pereiro-Muñoz（2002）研究中，在對高中生介紹濕地環境管理的情形及實地調查後，研究學生做決策時所需要的知識與技巧，發現學生做決定時並不僅限於科學證據或個人對於科學概念的理解，個人的價值判斷也是相當重要的因素，換句話說，學生需確認他們的理由、所使用的知識與做出的決策之關聯，所以，學生能更加了解理由與主張之間的關係，因而提出更正確的理由來支持自己的主張。同時Kolstø（2006）認為具備科學素養的人，在面對社會性科學議題時，必須有能力作出深思熟慮的決定。Eggert & Bogeholz（2010）指出在科學教室中實施社會性科學議題的教學，可培養並分析學童的決策（decision-making）能力。. 四、科學本質觀我國在2003年所公佈的九年一貫課程綱要之自然與生活科技領域大綱中，明白的揭櫫科學素養做為我國科學教育的首要目標，而其分項目標則分別為：科學過程技能、科學與技術認知、科學本質、科學與技術發展、科學態度、科學應用、科學思考智能、科學設計與製作（教育部，2008）。. 15.

(27) 而科學本質（nature of science，簡稱NOS），也有人稱為科學認識論（epistemology of science），是指個人對於科學知識的內在價值觀和假設（Bell & Lederman, 2003）。Fowler et al.,（2009）指出在社會性科學議題情境下，了解科學本質與科學的內容是進行非制式推理和論證的談判基礎。同時Acar et al.,（2010）表示社會性科學議題提供良好的情境，來探討學生對於科學本質的觀點，因在社會性科學的議題中，對於議題的立場不只一個，所以不管站在哪一個立場，都可以提出適當的理由來支持。同時Sadler （2004）也指出社會性科學議題提供一個可從事非正式推理、論證技能、科學本質概念化、評價信息和發展對於科學內容概念的理解情境。. 五、倫理道德觀倫理道德判斷通常是個人對於爭議性議題的內在道德觀念之回應，而社會性科學議題經常涉及倫理道德面向，可由不同的角度加以思考、判斷（Sadler& Zeidler, 2003）。而Sarah& Martina（2010）與Fowler, Zeidler & Sadler （2009）就曾探討透過社會性科學議題為教學內容來教導高中生，將可提升他們的道德敏感度，進而促進整體倫理道德觀的發展」。換言之，透過社會性科學議題的教學是可以促進學習者對於道德思考的判斷。而Sadler & Donnelly （2006）也說明高中生對於社會性科學議題的論證品質會受到他們的科學知識與倫理道德觀影響。故靳知勤等人（2010）選擇在進行道德推理時具有兩難特性的生物複製議題，因此議題具備了開放的、結構鬆散的、多元解決途徑的特性，故不僅適合進行論證，同時考量了學習者個人對於科學的知識本質與信念，也整合了各種影響科學知識發展的因素。鄭榮輝、林陳涌（2002）以「職前教師對生物倫理教育之意見調查」為題，探究職前教師對實施生物倫理教育之意見，研究結果顯示職前教師對生物倫理教育均表示「願意教」、「有重要性」、「應該教」與「可行性高」，且認為其目標應注重在生物科技所引發的社會倫理衝擊與面對此衝擊時做決策的能力。由此觀之，科學技術的發展與教育理念，必須有倫理和道德的考量，方能確保科技發展能對社會有所貢獻。倫理道德教育的最終目的在促進學生的道德思辨能力，同時培養學生個人的道德意識與責任感。. 16.

(28) 綜合以上相關研究，發現將社會性科學議題做為一個教學情境，不僅可增加相關的科學知識理解外，亦可透過議題本身兩難的特性，增進學習者的非制式推理、辯論與論證以及做決策時的能力，並促進倫理道德思考的判斷以及科學本質觀的養成，藉以達到提升科學素養（Gray & Bryce, 2006; Sadler, 2004; 林樹聲，2004; 靳知勤，2002）。. 17.

(29) 第三節教師專業成長教學係教師的重要工作之一，而教師為一持續發展專業的個體，透過持續的學習與探究歷程來提升其專業水準與專業表現（簡茂發等人，2002），教師建構社會性科學議題之學科教學知識既是情境相依，也是漸次改變的，且隨著教師對教學實務的熟悉而趨於完整；同時，教師也必須藉著反覆地教學才能精緻化自己的實務表現（林樹聲，2007）。本章節將就「教師專業成長之意義」、「教師專業成長策略」及「教師在社會性科學議題教學之專業成長」進行說明。. 壹、教師專業成長之意義教師「專業發展」（professional development）與「專業成長」（professional growth）多數時候用語同義，在相關文獻中常交替使用。而教師專業成長的一項基本假設是：教師職業是一種專業性工作，教師是持續發展的個體，透過持續性專業學習與探究的歷程，進而不斷提升其專業表現與水準（饒見維，2003）。教師專業成長之目的就在於為了能讓教師在未來有更好的教學內容而進行的活動（Desimone，2009），所以，面對九年一貫的課程改革，對於科學教師而言，如何經由自身的專業成長及改進教學，使學生能學到所應知道的及所能做到的，應是當務之急（張惠博， 2001）。一個有效的專業成長計劃，可以讓教師對於內容知識有更多的認識與理解，並有機會與同事或專家進行對談與交流，建立合作關係，進而促進教師的學科教學知識（pedagogical content knowledge）的增長，用以在教學上提升學生的學習成就（Lakshmanan et al., 2011）。換言之，教師專業成長的關鍵就在於提供教師有效的專業成長機會，精心整合科學內容知識和科學過程技能，以期待在未來能夠在教學上幫助學生進行學習準備（Jeanpierre et al., 2005）。促進教師專業成長和改變的原因可從「主動」和「被動」兩方面來談，前者是指教師反思後覺得需要，而自發性地採取提升自我專業知能的行動; 後者則指教師因外在誘因或工作壓力的考量（林樹聲，2007）。所以教師必須從教學者角色轉換成為一位學習者，充實新的. 18.

(30) 教育理念、了解新的課程內容和方法，進而改變自己的教學實務工作，這是教師促進專業成長的重要前提之一（林樹聲，2006）。. 貳、教師專業成長策略教育工作是一項需要不斷地追求發展進步的專業工作，有賴於不斷的計畫與追尋，教師能不斷的把握各種能精進專業成長活動和機會（簡茂發等人，2002）。而改變教師專業成長課程的模式是吸引教師參與專業成長的首要條件（Birman，2000），本節將整理近年來國內外學者所提出的促進科學教師專業成長策略如下：. 一、舉辦教師進修研習或教學觀摩以促進科學教師專業成長由於我們不能依賴或信任教師都會自動自發的追求專業成長，所以必須仰賴制度的設計，給予足夠的誘因與適當的壓力，以驅動教師追求專業成長的動力（沈姍姍，2000）。而一般教師除了參加正式（教育部/縣府規定）的進修活動之外，還有許多非正式（民間社團/ 大學/學院）的進修活動可以達到專業成長的目的，因此，在考慮教師專業成長的活動時，教師成長的心理及主動積極的動機是很重要的關鍵因素（余媛宜，2006）。此外，透過參與研習機會促使與其他教師的交往接觸，亦是一項深具意義的活動，同儕間的專業互動與對話、溝通聯繫可以互通有無、提供資訊，而研討會期間發表的論文或相關文章、展覽等，亦可提供給教師許多觀摩學習與促進科學教師專業成長的機會（簡茂發等人，2002）。同時學校若能改善教學觀摩，提供教師教學觀摩與教室觀察的相關訓練，善用「教學觀摩表」與「教室觀察表」，應可提供教師相互切磋的機會，並可透過教學觀摩檢討會的對話，提昇教師的專業知能，換言之，妥善規劃的教學觀摩與教室觀察均能有效幫助教師的專業成長（林志成，2006）。故學校應該經常舉辦教學觀摩，以促進教師的專業成長（張清濱，2005）。. 二、提昇教師課程設計能力以促進科學教師專業成長在九年一貫中，教師的角色包括：課程改革的推動者、學校本位課程的設計者、課程改革的行動者、課程發展的協調者（陳伯璋，2001）。而在臺灣九年一貫教改中，賦予老師創造新課程的任務跟責任，學校本位的課程取向，使教師和學校面臨了新的挑戰，同時也給予. 19.

(31) 老師們專業成長和發展的機會（ Thomas & 連鷺役，2005）。教師親自經歷教學的設計和實踐，不但能展現教學的主體性，且更能知覺其中的問題，而如何讓教師感受和體會理論與實踐二者的相輔相成，應是促使教師專業成長更務實的思考方向（林樹聲，2006）。. 三、專業自主與教學反思促進科學教師專業成長張德銳、李俊達（2011）將教學反思定義為「教師對於教學有關的人事物，透過內在思考歷程結合外在促進思考的策略，對本身的態度、信念、價值體系等，不斷地反省、思考、批判、辯證，以重新組織與建構教學經驗並改進教學實務。」林樹聲（2006）認為反思是教師專業成長不可獲缺的一大動力，教學者的反思可以從知識和信心兩方面來談他的收穫，而他也發現自己其實也是個不折不扣的「學習者」。說明教學反思（reflection）是指教師透過對教學有關的人與事進行回顧與批判，是激發教師專業知識成長的助力（陳英娥、林福來，2004; 張德銳、李俊達，2011）。教師在教學的過程中，可以配合課程的單元主題，將相關的科技爭議性議題融入教學，一方面為達成課程目標做努力，另一方面也符合這次課程改革期許教師展現專業自主能力的一面（陳伯璋，1990）。故在教導科技爭議議題時，教師的角色即是課程的設計者、教學的引導者，也是問題的諮詢者、實務的反思者（林樹聲，2004）。教師教學角色是多元和多重的，且必須隨著教學進行之階段和節奏的不同而做角色轉換，藉由促進教師分析和反思自己之於教學是「什麼」角色，又是「何時、如何、為什麼」扮演某種角色，將更能深化教師對自己教學專業的認同，並察覺教師專業的難度，進而表現教師稱職的一面（林樹聲，2006）。. 四、利用專業社群或工作坊以促進科學教師專業成長參與專業組織或專業團體亦是很好的專業成長機會（簡茂發等人，2002）。在同儕之間的良性互動是教學問題解決諮詢最佳且最即時的途徑，尤其是同儕教師若能組成互助的學習社群或團體，彼此在教學上相互鼓勵和諮詢，並集思廣益地解決教學實務上的問題，如此一來將對彼此的專業成長有更多正向的助益（林樹聲，2006）。而Melville & Bartley（2009）就指出「實務社群（community of practice）」是一些人為. 20.

(32) 了某些目的，一起合作而形成的專業學習社群，在這個共同合作的研究中，參與者具有相同的願景，所以參與社群對於促進個人專業成長非常重要（Akerson et al., 2009; 高博銓，2011），因此，以學校為本位，由志同道合的教師自發性組成「專業學習社群（professional learning community, PLC」，以同儕合作方式，共同探究和學習如何促進學生的學習成效，已成為世界上主要國家提昇教師專業成長、促進學生學習，甚至是改變學校文化，落實教育改革的重要平臺（張新人等人，2011）。同時Robertson （2007）就曾表示專業學習社群是轉變教學實務的最有效的學習型組織（learning organization）型態。許瑛玿、廖桂菁（2003）認為所有學習者在此學習社群中彼此互相指導，不但有助於提昇學習者問題解決的能力，更能激發學習者主動參與學習的動機。除了透過實務專業社群促進教師專業成長之外，參與工作坊也是一種可以促進教師專業成長的具體方式。Garet et al.,（2001）在整理專家學者的看法後，指出工作坊是一種可以進行教師專業成長的具體方式，這是發生在教師的課堂外，通常是有一個領導者運用其特殊專長來引導課程的進行，而參加者會參與一段時間，而透過工作坊課程，讓參與教師有機會與同儕互動，有機會檢視、修正自己的觀點，以提升教師在工作坊中的學習品質，進而提高老師的學科知識與專業知能。在國內外的研究中，利用工作坊促進教師專業成長的相關文獻很多。例如Maor（2000）曾透過為期3週、每次3小時的教師專業成長課程，來了解10位老師對自己教學上的反思，並觀察教師在參加工作坊之後的教學改變，而研究結果顯示參與教師認為這樣的工作坊課程，提供了機會讓教師進行反思，在個人的教學實務上很有幫助，透過這樣的學習經驗，老師會更了解學生在面對這類教學時可能遇到的問題。還有張德銳、李俊達（2011）探討教學行動研究對中學教師教學省思之影響，研究對象為實驗組與控制組各為58位教師，實驗組參與教學行動研究工作坊並實作，控制組則否。研究過程中採用教師教學省思量表，測量兩組教師教學省思變化情形，研究顯示實驗組教師的教學省思策略與整體教學省思，因參與行動研究工作坊而有顯著的改變。由此可以發現參與工作坊課程對於促進教師的專業成長有一定的幫助，因此Garet et al.,. 21.

(33) （2001）也提到對於促進教師專業成長而言，工作坊是最常使用的方式之一。. 五、以教師行動研究（teacher action research）促進科學教師專業成長傳統教育研究上普遍遭遇的困境，是研究成果在實際教育情境中難以推廣與落實，而行動研究（teacher action research）被認為是解決此一問題，以及促進教師專業成長與教育革新可行途徑之一（Linn,1992）。換言之，行動研究正好可以解決理論與實務之間的差距（陳英娥、林福來，2004），故教師採取行動研究不僅是一種方法，也是一種學習、成長、解決問題與改進現況的過程（甄曉蘭，1995）。「行動研究」不算是一種研究方法，而是一種應用研究法的態度，強調教師與學者專家間的合作，同時也鼓勵其他教師的共同參與（陳伯璋，1990）。近十年有愈來愈多的教師投入教師即研究者的行列，著重以行動研究促使教師對自己的教與學進行探究，進而促成教師專業成長（歐用生，1999; 蔡清田，2001）。國內如黃鴻博和郭重吉（1999）與林樹聲（2007）發現讓資深教師親身體驗所倡導的教育理念，容易激發主動學習和改變的動機；陳英娥、林福來（2004）指出初任教師透過在行動研究情境中，自主地設計教學活動，隨時反思自己的教學，在教師專業成長會有所成長。有許多研究皆證實，參與行動研究是促進教師專業成長的方法之一。所以行動研究是教師研究自己的實際教學，驗證假定，建立自己的教學哲學，以改進並提高教學品質，落實課程與教學革新，是教師專業成長的手段（歐用生，1999）。茲整理上述各項教師專業成長策略，可以發現透過各種多元的專業成長策略，能讓老師在專業成長過程中與本身的教學經驗互相結合，並經由與專業、同儕對話，進而支持教師在教學實務上的改變與增進專業知能。. 參、教師在社會性科學議題教學之專業成長黃鴻博和郭重吉（1999）就提到教師若能親身體驗教育理念，並將其落實在實踐過程，這樣的經驗將形成教師專業成長的基礎，而（Day & Bryce，2011）也說明教師在教導社會性科學議題時扮演一個重要的關鍵角色，因為教師必須營造出一個可以讓學生參與討論的議題. 22.

(34) 與氛圍，在教學與討論的過程中可幫助發展學生的科學素養，而爭議性科技議題正是因科技應用所引起的社會議題之一，所以在現今科學教學中引導學生討論此類議題不但有其正當性，同時科學教師知曉這些議題，並能進行教學亦應該成為其專業知能的一部分（Oulton et al., 2004）。因此，在面對國內這一波的課程改革，科學教師充實其對科技爭議議題的相關知能是必要的（林樹聲，2006）。間接地，教師的素質也會得以提升，教師專業精神也能藉以加強（甄曉蘭，1995），因此，現在有越來越多的科教學者認為進行社會性科學議題教學有其必須性。但 Lee & Witz （2009）就指出在科學課程中需要納入社會科學問題已經普遍被接受了，而實際上卻是少有落實，因為一般科學教師認為，目前科學教育最重要的任務是傳授科學的原理，其他任何的教學改變只是徒增負擔而已。 Gayford （2002）教師若能在課堂上實施社會性科學議題，是支持教師規劃教師專業成長與展開討論、試驗工作的良好途徑，而探討如何給予教師更多探究方法，進而有效促進教師的專業成長，結果發現參與教師不僅在該項議題教學的專業知能有所成長，同時對增加教師進行其他議題教學之能力亦有所幫助。林樹聲（2007）觀察一位國小資深科學教師在設計和教導社會性科學議題「基因改造食品」後，其教學專業的改變，以及影響其改變的因素，結果發現「自覺和反思」是促成改變的重要核心，而其他改變的重要因素，包括「教學的實踐、學生的反應、研究者針對教師所做的訪談以及新議題和教師的特質」。因此資深教師一樣需要反省，唯有透過教師自我的覺知、反省和再實踐，教師的專業成長和改變才可能發生，也才能預期未來教學上的專業表現將不同於過去。林樹聲（2007）認為教師具備主動學習的意願和特質是促進教師專業改變最根本且最重要的因素。同時Gray & Bryce（2006）就明確的指出教師在課程中實施社會性科學議題，有助於教師本身的專業成長。綜合以上所述，影響教師專業改變的各項因素，整理如圖2-3-1。. 23.

(35) 圖2-3-1 影響教師專業改變之因素整理上述教師在實施社會性科學議題教學之專業成長的相關研究，顯示教師專業成長活動有助於科學教師在「社會性科學議題」上的教學，因此，可嘗試透過各種教師專業成長策略來設計、發展「社會性科學議題」的專業成長課程，並驗證其成效。. 24.

(36) 第四節行動研究與教育意義行動研究是社會情境的研究，是以改善社會情境中行動品質的角度來進行研究的研究取向，對教師而言，行動研究是一種自我的觀察、反省和批判，並藉以探究自己教學實務的一種過程，在這個過程中，教師就是研究者，而研究就是學習（夏林清，1997）。. 壹、行動研究的定義所謂行動研究是指情境的參與者，基於解決或改進實際問題的需要，與專家、學者或組織中的成員共同合作，將問題發展成研究主題，進行有系統的研究，以講求解決實際問題的一種研究方法（陳伯璋，1990）。行動研究強調研究是一種方法，也是一種行動，更是一種學習和成長過程，最能夠幫助研究者和實務工作者投入教育現象本質的解析，並且具體有效的發揮將教育理論應用於實際，借實際經驗修正理論的功能（甄曉蘭，1995）。. 貳、教師行動研究的特性「行動研究」以解決工作情境當中特定的實際問題為主要導向，關注研究結果的立即性與及時性、強調研究與行動的結合及不斷循環的驗證（陳伯璋，1990），行動研究是社會情境中的參與者實施的一種形式的、團體的、自我反省的社會實際運作的脈絡，並加以改進（歐用生，1999）。簡單來說，教師行動研究就是教師在其實務工作中，遭遇到問題，為了解決問題，所採取的一種方法。（王文科，1995；夏林清，1997）對於行動研究的特性，提出下列的見解：（1）行動研究發起於工作中的行動者，例如教師或學校教職員所關心或重視的問題。（2）強調由行動研究者直接參與其中，或是由行動研究者與執行者以共同合作的方式進行。（3）行動研究是行動和反省不斷循環的檢證。其研究方法的中心是計畫、行動、觀察、省思和修正，是一種不斷循環的過程。（4）行動研究是在特定情境中進行，其研究結果只能解決特定情境中所產生的問題。（5）研究的目的是改善教學實務或教育情境，而不是產生理論或知識。. 25.

(37) 參、行動研究的實施步驟有關行動研究的實施步驟，大部分學者大都認為有以下的步驟：策畫、行動、觀察、省思和修正，並循環不已（夏清林，1997；甄曉蘭，1995）。茲將行動研究的步驟整理以圖 2-4-1 示之。. 行動. 觀察. 計劃. 省思. 修正圖 2-4-1 行動研究的實施步驟因此，教學行動研究並不是對他人做研究，而是教學者個人或團體直接參與研究的過程，提供了一個契機去觸發自省能力，進一步瞭解教學實務上的複雜性，並藉以改善教學和提高教學品質。. 肆、行動研究對教師專業的重要性近年來有關教師專業的議題一再地被提及，不論是九年一貫的課程中要求教師要有自編教材的能力，或是在職教師的強迫進修，或是教育部積極推展的教師專業評鑑，都一再顯現出教師必須具備有專業能力的重要性。國內學者（歐用生，1996；蔡清田，2000）也提倡結合研究與教學實務的行動研究。教育的「行動研究」，是指學校教育實務工作人員，特別是校長、教師，在實際的教育情境進行研究，並以研究結果為依據，進行教育改革，以提昇學校教育品質（蔡清田，2000）。因此，教育的「行動研究」可以適用於課程的研究發展、教學方法、學習策略、學生的態度與價值、教師專業成長、班級經營與學校行政等方面（王文科，1995）。教育的「行動研究」往往強調以學校或教室內急待改進的實際教學活動為研究內容，以. 26.

(38) 改進教育活動為目的。教師透過「行動研究」，可以在研究當中採取改革行動，在行動當中實施研究，是極適合教師使用的方式（歐用生，1996）。而郭重吉、江武雄和張文華（1997）則引用 Berlin & White（1992）的論點，指出行動研究的優點包括：（1）教師可以善加運用不同觀點和專家所帶來的好處。（2）研究結果可供教師在教學實務的參考。（3）經由教師的直接參與研究，可以打破傳統上教師對研究者的敵意。（4）可以提供教師學習與成長的機會。（5）能由身歷其境的人自行解決所面臨的問題。「行動研究」，瞭解教學實務問題，並且基於教室教學研究的基礎之上，教育得以發展並轉變其教學實務，進而發展其教育專業理論，與教學專業技能。事實上，行動研究的過程，不僅是研究的進行，同時也是問題解決的開展。換句話說，行動研究是一個循環不已、永無止境的過程（陳伯璋，1990）。. 27.

(39) 第三章研究方法本研究為研究者即是教學者之行動研究，自我探討在教導國小高年級學童三個社會性科學議題-「基因改造食品」、「核電廠蓋不蓋」與「臺中企鵝館」單元的教學過程中，藉由教學者自我省思筆記與學生的心智圖、學習單、學習回饋單、訪談記錄以及課室教學影音紀錄、專家建議等資料的收集，分析學生的上課反應與回饋，以及所遭遇的困難與問題解決後的專業知能成長改變之行動研究。本章將就研究情境與參與人員、研究架構與研究流程、教學活動設計、資料收集與分析共四節，依序詳細說明。. 第一節研究情境與研究參與對象壹、研究情境研究者任職之學校為臺中市某中型之市區小學，規模為 58 班，每個學年約有 10 班，屬於新成立學校，創校至今 11 年，校園建築閩南式建築風格，學校參與教育部所推展的教師專業評鑑活動已有 8 年之久，故學校行政主管皆鼓勵教師教學專業自主。在教學安排方面，先以徵求教師之意願與專長來安排職務與教授科目為原則，樂見教師從事個人專業之相關教學活動，並給予支持和鼓勵。研究者本身具有自然科教學之相關背景，因此研究者除了擔任高年級級任導師一職，並教授該班級之自然與生活科技與綜合活動領域之課程。學校雖為臺中市中型學校，但屬於郊區環境，學生來源除了本學區學童之外，鄰近之學童常越區到本校就讀，學校附近為大廈與農田並鄰、工業與商業緊鄰之過渡環境，也因此許多耕地陸陸續續轉變為建築用地；且學校附近有一公立污水處理廠（水資源處理廠），學生在如此新舊價值變化快速與過渡的環境中，常對事物與環境的改變有不同的想法與主張，故研究者藉由三個社會性科學議題融入自然與生活科技領域教學中，用以培養學生溝通表達能力與價值判斷之能力，並提升高層次的思考能力，教師亦從對學生的「社會性科學議題」學習成效中，不斷的省思，藉此教學活動的設計與實施，自我探討在活動歷程中的收穫與改變，. 28.